| 研究課題/領域番号 |
15J07247
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 研究分野 |
建築環境・設備
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
中島 慶悟 東京大学, 生産技術研究所, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2017年度)
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| 配分額 *注記 |
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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| キーワード | LESデータベース / 標準k-εモデル / 都市キャニオン / レイノルズストレス / 勾配拡散近似 / 非定常現象 / PIV / 幾何形状 / 大気安定度 / 乱流熱フラックス / RANSモデル / 温度成層 / 乱流フラックス |
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| 研究実績の概要 |
本研究は都市街区に形成される流れ場を対象としたLESデータベースを作成し、それを用いて都市気流に関する乱流モデルの評価を行うものである。平成29年度は、LESデータベースの高精度化、LESデータベースを用いた都市気流に関する構造分析と乱流モデルの評価に取り組んだ。
①LESデータベースの高精度化
SGSモデル、格子解像度が都市キャニオン気流に関するLES解析精度に与える影響について検討した。その結果、特に、格子解像度がLES解析精度に大きな影響を与えることを示した。都市キャニオンを構成する建物モデルブロックを32分割する格子解像度とすることにより、十分な信頼性を有するLESデータベースを作成した。
②LESデータベースを用いた都市気流に関する構造分析と乱流モデルの評価
高精度化したLESデータベースを用いて、都市キャニオン気流に関する構造分析、k-εモデルの評価を行った。以前から行ってきたレイノルズストレス輸送方程式の収支構造解析については、さらに詳細な検討を行った。都市キャニオンにおいては、レイノルズストレス輸送方程式の圧力拡散項が生産項、圧力歪相関項と同程度となり、移流項、拡散項を無視する局所平衡の仮定は妥当ではないことを示した。さらに、都市キャニオンにおいては、レイノルズストレスの勾配拡散近似を導出する際の圧力歪相関項のモデル化に用いるRottaモデル、IPMの精度が低下することを示した。
また、平均場だけではなく、瞬時的に発生する大規模な非定常現象の可視化を行った。都市キャニオンにおいては、平均場では現れない大規模な上昇流（フラッシング）、下降流（キャビティー渦）が間欠的に発生していること、大規模なスパン方向変動が発生していることを示した。これらの現象は、都市キャニオンにおける乱流統計量の空間分布の形成、運動量輸送に大きく寄与していることを明らかにした。
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| 現在までの達成度 (段落) |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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